科研训练方案报告

科研训练课题方案报告

课题名称：太阳能电池追光装置

姓名：杨艳丽

班级：电气1103

学号：11291092

小组成员：漆晓丽张静

时间：2013年11月28

一、问题描述

研究目标：

太阳能是地球上最直接、最普遍、最清洁、也是资源最无限的能源。然而太阳能密度低、分散性大、不稳定性大以及空间分布不断变化的缺点，使得太阳能的利用率较低。如何提高太阳能的利用效率便成为国内外研究的热点。理论分析表明太阳的精确跟踪与非跟踪相比，能量的接收率相差37．7 %因此实现对太阳的精确跟踪是提高太阳能利用率的有效途径之一。目前太阳跟踪的方式主要有光电式和机械式。光电式为被动跟踪，其精度较低，而机械式为主动跟踪，其原理是通过程序计算出太阳位置，控制步进电机来跟踪太阳。目前国内大多数采用机械式进行跟踪。但此法中因无检测机构，使得累计误差逐渐增大，效果并不十分理想。针对光电式和机械式太阳跟踪方法的不足，方案提出一种基于ARM920T 内核$3C2440处理器和二维光位置敏感探测器(PSD)的太阳能电池板自动追光系统，从而达到提高太阳能电池板工作效率的目的。

研究内容：

为了提高太阳能电池板的工作效率，设计了一种基于ARM920T平台的太阳能电池板自动追光系统。系统以ARM92OT内核$3C2440处理器为控制器，根据二维光位置敏感探测器PSD 的电流输出量确定电池板绕竖直轴和水平轴转动的方向和角度，进而由2个步进电机驱动双轴跟踪系统，以达到自动追光的目的。经测试表明，该系统运行稳定、可靠，具有良好的应用前景。

关键问题：

太阳能电池板自动追光系统的硬件系统主要由ARM92OT控制器、太阳能电池板、PSD探测器、步进电机驱动器、步进电机、双轴机械支架和液晶触摸屏等组成，如图1所示。由PsD探测器检测太阳光线照射到太阳能电池板上所产生的电流，将电流送给ARM920T控制器中的ADC 进行模数转换，由ARM920T判断太阳的位置；然后送控制量给步进电机驱动器以驱动步进电机控制双轴(竖直和水平轴)机械支架的转动，达到调整太阳能电池板的姿态(即方向角和俯仰角)，从而使太阳能电池板与太阳光线垂直，使太阳能电池板最大限度地接收太阳能。为了增加人机

交互功能，ARM920T处理器将采集和控制结果通过液晶触摸屏显示。

二、研究方法

硬件实现：

软件流程：

实验方案：

三、预期研究结果及进度计划

研究结果：

进度计划：